福建软基处理.doc

5.1.2软基处理本合同段共设置海澄分岔及漳州港互通两个互通，其中海澄分岔段软土路基段落有3段：BK509+900BK510+160、YK504+920BK503+330、ZK504+916ZK503+315段；漳州港互通立交软基段落有5段：AK0+0.5+240、EK0+294.441+452、DK0+040+172.202及主线段ZK514+191.25ZK515+266.455、YK514+795YK515+247.196段。软基处理方法有PTC桩复合地基、CFG桩复合地基、小直径（50cm）钻孔灌注桩及堆载预压结合排水固结的处理。5.1.2.1预应力混凝土管桩（PTC）复合地基处理在软土层厚度超过10m时，软土地基采用预应力混凝土管桩(PTC桩)进行处理。本合同段PTC桩复合地基处理段落共7段，分别为BK509+900BK510+160、ZK504+916ZK504+956、YK504+920YK505+140、ZK514+300ZK515+266.455、YK514+795YK515+247.196、DK0+140+172.202、EK0+294.441+325。PTC桩共计7086根，合计141501延米，桩径为0.4m,间距分别为2.2m、2.5m及3.0m。考虑到震动对老路路堤的影响，PTC桩采用静压法施工。静压法施工是通过静力压桩机的压桩机自重和桩架上的配重作反力将预制桩压人土中的一种成桩工艺，采用开口型桩尖，机械快速接头,配备性能可靠符合标准的施工机械和设备，确定管桩龄期，施工内容包括地表处理、压桩、浇注桩帽、铺及配碎石砂垫层等，施工过程中插桩、压桩、接桩、送桩必须采取相应的技术措施。(1)施工方法1)施工准备现场：在无地表水或地表水可疏干的段落，根据现场条件择优选择土层，压实厚度不小于25cm，压实度达到90%，并形成不小于2%的横坡，当地表水不能疏干时，填砂至少高于水面50cm以上，整平压实后形成不小于2%的排水衡坡，对于沿河临塘段软基，根据本工程原路基软基处理的实际情况，需严格控制地下水位的降低，所以在此考虑设围堰，河塘不排水，单侧推进填砂挤淤，填砂至高于水面50cm以上。设备：PTC桩施工必须配备性能可靠，符合标准，种类齐全的施工机械和设备，根据具体工程的地质资料和设计的单桩承载力要求，准确地选择压桩机。测量：桩位的准确与否直接影响着整个工程的结构。施工前采用全站仪对已定好的轴线位进行复核，准确施放桩位，然后用石灰（以桩径大小的圆圈）标示。试桩：为了获取适应本工程的施工工艺和验证工程桩的承载力，正式大面积施工前按照设计工艺和规范进行试桩。试桩可在工程桩桩位上进行，并作为工程桩使用。2)PTC桩施工插桩（底桩）：桩压入过程中修正桩的角度较困难，因此就位时必须正确安放。第一节管桩插入地下时，要保持位置方向正确。开始要轻轻压下，认真检查，若有偏差及时纠正，必要时要拔出重压。校核桩的垂直度可采用垂直角方法。垂直度可通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。压桩：因地层较软，初压时可能下沉量较大，宜采取轻压下，随着沉桩加深，沉速减慢，压力可渐增。在整个压桩过程中，要使压力、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上，每根桩连续一次打完,前一节桩打完开始接下一节桩，接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面0.51m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位，上节桩找正方向后，对称点焊46点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工由2个有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行对称焊接，层数不得少于两层，焊逢饱满，焊接好自然冷却至少8min，严禁用水冷却，保证焊接质量，送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作好标记，送桩过程中检查深度，送桩器下端设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全端面接触，送桩达到设计标高后要持续10min，且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩，当压桩至设计深度后，压力达到设计要求，则终止压桩，否则需申请变更增加长度。桩帽：压桩完成后，先按照设计开挖桩帽基坑，进行基底处理，支立模板，绑扎钢筋，浇筑桩帽砼。(2）工艺流程预应力混凝土管桩（PTC）施工工艺流程见表5-1预应力混凝土管桩（PTC）施工工艺框图。(3)施工质量控制施工前按照规范对于桩尖的构造要求和设计图纸要求，对所有到场的桩尖进行测量，不满足设计和管桩规范要求的，不能使用，对所有到场的管桩进行仔细认真地查验，测量管桩的外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录，特别是管壁厚度，由于静压法施工中的夹持力较大，壁厚不够很容易把桩夹碎，同时要对桩身外观质量进行仔细地查验，检查桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情况，不符合管桩规范要求的，不能使用。根据本合同设计要求，按施工图设计中的桩基深度匹配长度组合桩节，桩基深度大于24m时，不超过三节桩组合，桩基深度小于24m时，不超过二节桩组合。选择合理的桩基施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。压桩施工顺序要先里后外，由中心逐渐往外侧对称施工，在同一桩基，按照桩节组合大小，长桩在下，短桩在上的顺序施工。经验不足或技术水平不高的施工技术人员往往在放底桩时偏离原定的桩位，从而导致成桩的偏位，因此采用在每个桩位处用石灰或贝灰以原定的桩心为圆心、以该桩的桩径为直径画一圆圈，压底桩时以此圆圈为准，控制桩不偏离该圆圈，使成桩的偏位尽可能减小。由于静压管桩桩机驾驶室内一般会悬挂一吊有重锤的绳线，由开机员以此线为准控制桩一个方向的垂直度，因而另一方向的垂直度必须另外控制，方法就是在垂直于桩与此绳线连接的地方（即另一正交方向）另设一吊重锤的绳线（视线要通透），以这两条绳线来控制桩的垂直度。当桩在两个方向都已经垂直的情况下方允许压桩，而且在压桩过程中要经常检查桩身垂直度。接桩前，应保证上下两节桩的顺直，而且两桩桩心的错位偏差不大于2mm（设置接桩导向箍）。管桩施工中主要采用焊接接桩法，在焊接前应该把两节桩的端头板用钢刷清刷干净，直至坡口露出金属光泽，而且必须保证上节桩已经垂直后方能焊接。焊接时两个焊工同时进行，先在坡口圆周上对称点焊4-6点，焊接层数不少于2层，每层焊渣必须清理干净，保证焊缝连续饱满，自然冷却约810分钟（严禁用水冷却或焊完即压），防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。为了便于控制终止压桩，必须详细记录压桩过程的压力与桩入土深度，了解桩尖入持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过各土层时的压力值。终压标准必须以质监部门、设计单位、施工单位、建设单位、勘察单位及监理单位等有关部门在试桩会议中根据试桩的实际情况确定的标准为准则。一般情况下，除保证桩长及桩尖入持力层深度应该满足设计要求外，还要控制终压值的大小。虽然终压值与单桩竖向承载力标准值Rk是两个不同的概念，但终压值与单桩竖向承载力标准值存在着某种比例关系。成桩后必须对桩身垂直度、桩身质量、桩顶标高及偏位情况进行检查，对单桩竖向承载力进行检测，所有质量控制参数须满足规范、设计要求，严格执行设计中的其他质量要求。5.1.2.2 CFG桩复合地基处理CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩,由碎石、石屑、粉煤灰、水泥加水拌和，用各种成桩机制成的具有可变粘结强度的桩型，桩、桩间土和褥垫层形成复合地基。本合同段共有两段采用CFG桩复合地基处理处理，分别为ZK504+956BK505+315、YK505+140YK505+330。CFG桩共2149根/16214延米，桩直径为0.4m，桩间距为2.2m、2.5m两种。CFG桩选用振动沉管机施工。 (1)施工方法1)施工准备现场：施工现场在清除一切地上地下障碍物后进行场地整平。设备：组装、选用合适的机械设备，钻机选用振动沉管机。试桩：为了获取适应本工程的施工工艺和验证工程桩的承载力，正式大面积施工前按照设计工艺和规范进行试桩。试桩可在工程桩桩位上进行，并可作为工程桩使用。2)CFG桩施工a.桩机就位,调整沉管与地面垂直、确保垂直度偏差不大于1%。b.启动马达沉管到预定标高，停机。沉管过程中做好记录，每沉1m记录电流表电流一次，并对土层变化予以说明。c.停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平。混合料按设计配比经搅拌机加水拌和，拌和时间不得少于2min。加水按坍落度35cm控制，成桩后浮浆厚度以不超过20cm为宜。 d.启动马达，留振510s，开始拔管，拔管速率为1.5m/min（拔管速度为线速度，不是平均速度），如遇淤泥质土，拔管速率可放慢至1.2m/min。拔管过程中不允许反插。如上料不足，须在拔管过程中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩长。 e. CFG桩施工由路基中心向两侧推进连续施打，沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用湿粘性土或粒状材料封顶，然后移机进行下一根桩的施工。 f.施工过程中，抽样做混合料试块，一个台班做一组（3块），试块尺寸为151515cm，并测定28天龄期的抗压强度。g.桩头处理完毕后进行褥垫层铺设，褥垫层所用材料为级配砂石，最大粒径不超过3厘米。褥垫层一般厚度为30厘米，虚铺后采用静力压实，褥垫层宽度比基础宽度要大，其宽出部分不直小于褥垫层的厚度。(2）工艺流程CFG桩施工工艺流程，见图5-2CFG桩施工工艺流程框图所示。测量放样机具定位沉管造孔沉管深度验收灌注混合料拔管成桩交工验收桩机移位桩顶砼达到一定强度后清理桩间土，凿除桩头基底验槽合格后铺设褥垫层。(3)施工质量控制a.桩体材料采用矿渣硅酸盐水泥或其他具抗侵蚀性水泥。b.CFG桩施工质量应主要控制桩位偏差、混合料坍落度、桩体试块抗压强度和褥垫层厚度等。c. 施工顺序应从中间两侧开始，逐渐向两侧推进。控制好桩与桩之间的间距，观察土体隆起速度和高度，密切注意观察桩顶和自然地面变化状况。e.控制好桩管入土的垂直度，一般控制在1%以内。f.派专人做好现场施工记录，严格控制每根桩的混凝土的用量。g.桩身拔管:先振动510秒后再行拔管，应边振边拔。拔管速度要均匀，平均线速度一般为1.21.5m/min；管内灌入混合料与进料口齐平后方可开始拔管，应有专人负责浆液的灌注量统计，在有空孔的区域要准备测绳控制桩顶标高，以防超灌或少灌。i.施工结束后注意保护桩头，在龄期未到之前禁止重型机械碾压。铺设褥垫层后采用重力压实方法或平板振捣器等将褥垫层压密至设计实度，防止下部土层软化。5.1.2.3钻孔灌注砼桩复合地基处理本合同段软基处理中，AK0+30.5AK0+-3.5段采用小直径钻孔灌注砼桩复合地基处理，为调整桩土应力比，充分发挥桩的作用，本工程设计中还在桩顶配置及配碎石砂加筋褥垫层夹两层双向钢塑复合土工格栅钻孔灌注砼桩施工方法、工艺详见本章“第二节桥梁施工方案、方法”中钻孔桩施工的阐述。5.1.2.4塑料排水板堆载预压软基处理本合同段下列5个软基段落采用塑料排水板堆载预压软基处理：AK0+135AK0+30.5、AK0+000AK0+128、AK0+150AK0+235.76、DK0+140+040、EK0+325+452段。塑料排水板施工选择履带式插板机，在插板机上安装排水板打设自动检测记录装置，采用履带式行走方式，要求机体对地基压强小，运转灵活，工作效率满足工期要求。塑料排水板各项力学指标必须符合设计要求。在开始正式大面积施工前，必须进行试验桩施工，确定施工技术参数，堆载过程中要加强监控，施工中根据路堤稳定观测的结果不断予以调整、控制加载速率，确保路堤稳定，减小堆载对临近建筑物的影响，施工过程中随时保持排水沟排水通畅。(1)塑排板施工施工准备：清除影响砂垫层及塑料排水板施工质量的杂物，碾压密实度达到要求，并使基底有一定的拱度；按插板深度要求，拼装安设机械，并按一定的插设顺序安排作业面，调试机械使其进入良好的工作状态，并备料就绪。填筑砂垫层：在已处理的基底均匀等厚地铺设透水性良好的砂垫层，表面要求平顺有一定的横坡，平整压实达到标准。施工放样：按塑料排水板设计布置图准确逐桩放样。插板机定位：插板机要求平稳、牢固，保证塔架、套管竖直，并用经纬仪控制其垂直度，将空心套管准确对准利用经纬仪测设且用小木桩标记的插板位置，在其入土时再将小木桩拔掉。装靴：在空心套管内装入塑料排水板，在套管和塑料板上标注控制入土长度线，并将其端部与预制专用的钢靴相连，同时拉紧塑料排水板，要求钢靴与套管口封闭良好。插设：将空心套管连同钢靴和塑料排水板插入预定标高处。钢靴起遮盖作用，可阻止泥沙进入空心套管。上拔：插设至设计标高处，立即上拔空心套管至原位，由于土对钢靴阻力，可把塑料排水板留入地下。切断移动：拔出后切断塑料排水板，排水板顶部深入砂垫层长度必须大于0.3m或符合设计要求。然后重新装靴移动插板机至下一桩位，并将外露部分弯曲埋入砂砾中，至此一根塑料排水板打设完毕。如此循环直至全部完成。（2）施工质量控制在插设过程中，如出现塑料排水板随空心套管被拔起（即回带）现象，说明钢靴与套管口封闭不严，有泥砂进入空心套管，塑料排水板与空心套管由于出现磨擦作用而出现回带。此时应去掉钢靴，将套管内泥砂清除干净，保证内壁光洁，重新装靴封闭严实。也可能由于插下塑料排水板后拖延时间过长，塑料排水板在钢靴固定不牢，未拉紧等原因造成。同时塑料排水板露出钢靴的长度可适当增大，提高上拔时的摩阻力作用，即可克服“回带”现象。空心套管在机械工作状态良好时如插不下去，可适当移位，若仍插不下去，说明地基下层出现硬层，可不继续下插，原则上不能影响设计要求排水效果。排水板伸出孔口长度要保证伸入砂垫层不小于0.3